内容正文:
22.4 图形的位似变换
第1课时 位似图形
知识点一 位似图形的概念
精练版P67
如果两个多边形不仅相似,而且对应顶点的连线交于一点,这样的相似变换叫做位似变换,这样的两个多边形叫做位似图形,每组对应顶点的连线都经过的点叫做位似中心.
例1 如图所示,指出下列各组图形:(1)中指两个三角形,(2)中指内、外两层花瓣,(4)中指两个矩形,它们是不是位似图形?若是,指出位似中心.
解析:根据位似图形的定义判断,位似图形不仅是相似图形,而且每对对应点所在直线相交于同一点.
答案:(1)(2)(4)中的两个图形都是位似图形,位似中心分别为点A,P,O;(3)中的两个图形不是位似图形.
注意:位似图形是具有特殊位置关系的相似图形,因而判断是否为位似图形,首先要看它们是否相似,再看对应点连线是否经过同一点.
知识点二 位似图形的性质
精练版P67
位似图形除了具有相似图形的性质外,还有以下性质:
(1)位似图形上任意一对对应点到位似中心的距离之比等于位似比;
(2)不经过位似中心的对应线段互相平行.
例2 如图所示,五边形ABCDE与五边形A′B′C′D′E′是位似图形,且.若五边形ABCDE的面积为17cm2,周长为20cm,求五边形A′B′C′D′E′的面积和周长.=
解析:利用位似比等于相似比、周长之比等于相似比、面积之比等于相似比的平方来求解.
解:∵五边形ABCDE与五边形A′B′C′D′E′是位似图形,
∴五边形ABCDE∽五边形A′B′C′D′E′.
由.=得=
∴.=)2,∴=(
又∵五边形ABCDE的面积为17cm2,周长为20cm,∴五边形A′B′C′D′E′的面积为cm2,周长为10cm.
注意:本例主要应用位似图形是特殊的相似图形这一性质,将位似多边形转化为相似多边形,再应用相似多边形的性质列比例式求解.
知识点三 位似图形的画法
精练版P67
画位似图形的步骤如下:①确定位似中心;②作过图形上各点与位似中心的射线;③按位似比取点;④顺次连接各点.所得的图形就是所求作的图形.
例3 画一个三角形,使它与已知△ABC位似(如图),且原三角形与所画三角形的位似比为3∶1.
解:作法一:(平行截取法)在AB上取一点D,使AD=AB,过点D作DE∥BC,交AC于点E,则△ADE即为所求,如图(1).
作法二:(反向延长法)延长CA到点C′,使得AC′=AB,则△AB′C′即为所求,如图(2).AC,延长BA到点B′,使得AB′=
作法三:(位似图形法)任取一点O,连接OA,OB,OC.取OA,OB,OC的三等分点A′,B′,C′(靠近O的点),连接A′B′,B′C′,C′A′,则△A′B′C′即为所求,如图(3).
注意:本题作图方法很多,注意这几种画法要根据题目的要求进行选择.
易错点 对位似图形的定义理解不透彻而致错
例4 如图所示,在正方形ABCD的边AB,BC,CD,DA上顺次截取AA′=BB′=CC′=DD′,连接A′B′,B′C′,C′D′,D′A′,根据所学知识可以知道四边形A′B′C′D′是正方形,且正方形A′B′C′D′∽正方形ABCD,其中点A与点A′,点B与点B′,点C与点C′,点D与点D′为对应顶点,那么这两个正方形是位似图形吗?如果是,请找出其位似中心;如果不是,请说明理由.
解析:两个图形是位似图形的条件是:(1)它们是相似图形;(2)两个图形的对应点所在直线相交于一点,即位似中心.本题中的两个正方形虽然是相似图形,但无论顶点间是怎样的对应关系,其对应点所在直线都不能交于同一点.如图甲所示,可知当点A与A′,B与B′,C与C′,D与D′对应或点A与D′,B与A′,C与B′,D与C′对应时,对应顶点所在直线的交点为大正方形的四个顶点;如图乙中(1)所示,当点A与B′,B与C′,C与D′,D与A′对应时,对应顶点所在直线的交点为一个正方形的四个顶点;如图乙中(2)所示,当点A与C′,B与D′,C与A′,D与B′对应时,对应顶点所在直线的交点为一个正方形的四个顶点.以上对应顶点所在直线不相交于同一点,因此它们不是位似图形.
解:这两个正方形不是位似图形.理由如下:
因为它们对应顶点所在直线的交点不是同一点,所以不是位似图形.
注意:理解位似图形的定义时应明确两点:(1)两图形相似;(2)对应点的所在直线交于一点.
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第2课时 平面直角坐标系中图形的位似变换
知识点 平面直角坐标系中图形的位似变换
精练版P69
在平面直角坐标系中,如果位似变换是以原点为位似中心,位似比为k,那么位似图形对应点的坐标的比等于k或-k.
例 已知△ABC三个顶点的坐标如下表:
(x,y)
(2x,2y)
A(2,1)
A′(4,2)
B(4,3)
B′(______,______)
C(5,1)